【《220kV变电站分析与主变压器选择案例分析概述》2800字】

kV变电站分析与主变压器选择案例分析概述目录TOC\o"1-3"\h\u13615220kV变电站分析与主变压器选择案例分析概述 196711.1变电站总体分析 195791.2负荷分析 1157851.1.1各电压侧负荷分析 1197411.1.2负荷计算 2320431.3主变压器选择 3237971.3.1主变台数选择 331131.3.2主变容量选择 4306001.3.3主变压器型式选择 41.1变电站总体分析根据当地的电网建设计划，需要在该地区新建一座220kV降压式变电站。本变电站设计为三个电压等级变电站，电压等级为220/110/10kV。该站建成后与220kV高压主网相连，在系统中处于环式骨干网上，并供给近区用户供电，该变电站如果发生停电事故，不但对本地区的工厂、农场生产和居民日常用电造成很大的影响，而且影响该地区整个电网的安全运行，所以本所对可靠性要求程度较高。该变电所位于市郊西北部，地处平原，地势大体平坦、交通相对比较便利。站址的防洪标高在100年一遇的防洪水位以上，地震烈度为5度以下。该地区的最热月日平均气温大约为21°C,年平均气温5°C，绝对最高气温为40"C，土壤的温度大约为8°C，海拔127.95m。当地雷暴日T=27.7日/年。1.2负荷分析1.1.1各电压侧负荷分析1.1.1.1220kV和10kV侧负荷分析220kV侧回路数为6回(其中备用2回)。主要连接电力系统S以及三座220kV变电站。110kV侧出线10回(其中备用2回)。10kV侧接补偿器以及引接所用电。1.1.1.2110kV侧负荷分析110kV侧出线10回(其中备用2回)。1.110kV侧有两回出线供给东部工业区，工业区内包含机械厂、化工厂和水泥厂等大型重要生产企业，要求供电可靠性很高。1.变电站东北部为矿场，是重要的电力用户，同样要求很高的供电可靠性。3.三条市区线分别向南部城区的西部、中部和东部供电，该城市西部有军队驻地以及政府部门，东部有医院、大学城和机场，必须要求供电可靠，城市中部主要为生活用电和商业用电。4这条县城供电线路是向西南方向的旧县城城区区域进行供电，该县城线的主要用途是用于作为大型农业、生活用电设施和商业办公设施的用电，一、二类负荷占总容量的比重相对较低，故对供电可靠性一般要求不高。5.农电线主要向郊区农村用户供电，主要负荷为灌溉、排涝、照明等，季节性较明显。表2-1变电站110kV侧负荷资料负荷最大负载（MW）负荷组成(%)功率因数Тmax(h)线路长(km)备注近期远景ⅠⅡⅢ工业区60704030300.950005向东出线矿场20252035450.9500015向东北出线市区130352040400.9500010向南出线市区230352020600.9500010同上市区330352025550.9450010同上县85350030向西南出线农85400035同上备用线302530450.85备用线202530450.851.1.2负荷计算1.1.1.1110kV侧综合最大负荷计算为了正确地选定主变的台数及容量，必须考虑110kV侧（10kV侧忽略不计）的综合最大负荷。 Sjs.式中：Kt——同时系数，取KPimaxcosφi——自然功率因数，取无功补偿后的，即α%1.1.1.2110kV侧远期Ⅰ级和Ⅱ级综合最大负荷计算本项计算采用保守算法，不计同时系数和线损率，即负荷直接相加。远期Ⅰ级综合最大负荷计算公式： Sjs.Ⅰ远期Ⅱ级综合最大负荷计算公式： Sjs.Ⅱ远期Ⅰ、Ⅱ级总综合最大负荷计算公式：Sjs.ⅠⅡmax本变电所的各项负荷量的计算结果均列于下表2-2中。表2-2变电站110kV侧各综合最大负荷计算结果（MVA）近期综合最大负荷S远期综合最大负荷S远期Ⅰ级综合最大负荷S远期Ⅱ级综合最大负荷S远期Ⅰ、Ⅱ级总的综合最大负荷S176.84265.2680.5394.21174.741.3主变压器选择在变电站中，用于在电力系统和用户之间变换电压等级的变压器被称为主变压器，合理地配置主变压器的类型、数量和容量，这是设计一个变电所的重要内容。1.3.1主变台数选择110kV以上较高电压等级的大中型变电站，一般至少需要装设两台或两台以上大型主变压器，以免在一台主变压器发生故障或检修时造成全站停电的后果，同时也能有效地减小单台变压器的容量，节约投资。综合考虑，本所选用两台主变。1.3.2主变容量选择1.3.1.1选择条件所选用n台主变压器的容量之和，应当大于等于最大综合计算负荷，即nSN≥式中：SNSmax1.3.1.2校验条件当一个变电站中任意一台主变压器停运时，其余一台或数台主变压器的容量应该能够满足整个变电站最大综合负荷的70%，且计及过各种负荷情况后，能够同时满足所有Ⅰ类、Ⅱ类的负荷。(n−1)S(n据表2-2中的已知条件，代入以上三式中，求得主变额定容量为S1.3.1.3近期中应装设的台数SN≥因SN=1801.3.3主变压器型式选择选择主变压器的型式，主要包括：相数的选择、绕组数的选择、绕组连接方式的选择、调压方式的选择等方面。1.3.3.1相数选择变压器分为三相变压器和单相变压器组，在330kV及以下电压等级的变电站中，实际通常选用选用三相变压器。由于变压器组售价高、占地面积较大，而且相较于三相变压器来讲运行费用更高。综合考虑运输、造价等因素，本所主变压器选用三相式变压器。1.3.3.2绕组数选择变压器根据绕组的数量可划分为双绕组、三绕组、自耦型和低压绕组的分裂型。本变电站内由于要求装设高压并联补偿装置，所以在设计时选择采用了三绕组的变压器。1.3.3.3绕组连接方式我国规定110kV及以上电压等级均需要采用中性点直接接地，即大电流接地系统，就需要采用“YN”连接来取得中性点；35kV系统采用“yn”进行连接，10kV系统采用“D”进行连接，以控制或去除三次谐波对电压质量、波形和电网的负面影响。所以目前本站主变压器接线采用组别为“YN,yn0,d11”的接线方式。1.3.3.4调压方式和分接头的确定变压器调压方式主要包括有：通电带有负载直接调压（有载调压）、断电切换（无励磁调压、无载调压）两种。因本站母线电压受系统运行模式改变影响很小，电压波动也比较较小，故可以选择无载调压。采用无载调压的变压器分接头档位比采用有载调压变压器要少，结构简单，造价低廉。1.3.3.5变压器冷却方式变压器的冷却方式主要包括四种类型：自然风冷、强迫风冷、强迫油循环水（风）冷、强迫导向油循环冷却。目前所投入使用的各种大容量变压器通常都是采用强迫油循环风冷方式，本所主变压器采用强迫油循环风冷。1.3.3.6主变压器中性点绝缘水平主变压器中性点绝缘水平有两种类型：全绝缘和分级绝缘。采用分级绝缘的经济效益很明显，且产品运输、安装方便，但是由于采用分级绝缘的变压器必须在中性点直接接地的情况下运行。所以本所主变压器选用中性点分级绝缘。根据以上各个功能方面的要求进行选择，最终确定的主変压器型号等参数见表2-3中。表2-3变电站主変压器型号选择结果型号额定容量（kVA）额定电压/kV损耗/kW空载电流（%）高/中/低空载